Ауа қыздырғыш

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

6 дәріс - Бу қыздырушы, экономайзер, ауа қыздырғыш түрлерін құрастыру

Жоспар:

1 Бу қыздырушы

2 Су экономайзері

3 Ауа қыздырғыш

4 Бақылау сұрақтар

5 Қолданылған әдебиеттер тізімі

1 Бу қыздырушы

Бу қыздырғыштың маңызды элементінің бірі қатты ысытуға арналған будың қаныққан буға температура арқылы берілуі. Жоғарғы температура кезінде металл қыздырғыш шартты түрде жұмыс жасайды.

Бу қыздырғыштар жылу қабылдау және конструкциясына байланысты:

конвективті конвективті газ шығарушы қондырғыларында және ең бастысы конвективті жылу алу кезінде қолданылады;

радиациялы отындық камераның қабырғасында немесе төбесінде орналасқанда және горизонтальды газ шығарушы, жылу алу және ең бастысы жоғарғы қыздырылған газ радиациясын алу кезінде қолданылады;

жартылай радиациялы жоғарғы отындық газ шығарушы шығысында және тегіс қалқа мен таспа түрінде орындалып, бір жазықтықта бір бірінен бу қыздырушы құбырмен жинақталған.

Бу қыздырғыштар жоғарғы бу мен аса критикалық қысым қыздыруына байланысты негізгі деп бөлінеді, ішінара қайта қыздырылған бу аралық деп аталады.

Конвективті бу қыздырғыштар сыртқы диаметрі 32 . . . 42 мм болат құбырмен жоғарғы және аса критикалық қысыммен және қабырға қалыңдығы 5. . 7 мм бойынша орындалады. Аралық бу қыздырғыштарында будың қысымы төмен болған жағдайда 42…50 мм диаметрлі және қалыңдығы 4…5 мм болатын құбырлар пайдаланылады.

Әдетте бу қыздырғыштар үшін жылтыр құбырлар пайдаланылады, себебі олар өндірісте технологиялық тұрғыдан өнімді сыртына қақ тұрмайды және тез тазаланады. Жылтыр құбырлы қыздыру бетінің кемшілігі газ ағымының төмен жылдамдығы жағдайында төмен жылу қабылдағыштығы. Қыздырғыш құбырларынан иілу радиусы 1, 9d кем емес оралымдар түзіледі. Оралымның шеттері дөңгелек кесінді коллекторға жалғанған осылайша қыздырғыштың оралымды тізбегі түзіледі. Оралымдар қатарының арасындағы қашықтық s ₁ = (2…5) d құрайды. Бір, екі және көп қатарлы оралымдар (сурет 29) бір бірінен оралым құраушы паралеллді құбырлар санымен ерекшелінеді. Қазандықтың қуаттылығы жоғары болған жағдайда бу қыздырғыштары 3…4 қатар құбырдан тұрады. Бұл жағдайда құбыр бөліктерін коллекторға жалғау қиындап, ондағы тесік саны көбейеді және оның беріктігі төмендейді. Сондықтан құбыр саны көп болған жағдайда оралым құруға екі коллектор пайдаланылады.

Бу қыздырғышының ширмалық құрылымы көптеген вертикалды құбырлардың жүйесін құрайды (14…50 дана), ол жалпақ үлкен лентаны құрайды және бір айналымы 180° және түсіру, көтеру аймағынан құралады (сурет 30) . Ширмалар бір бірінен үлкен қашықтықта жағу камерасының шығысында орналасады, ширма қадамы s ₁ = 550…700 мм, яғни (17…22) d, бұл олардың арасындағы газ өткелдерінің ластануын болдырмау үшін жасалады. Газ ағыны жалпақ ширма бойымен қозғалады және жылуды ширма құбырларына радиациялық және конвективті жолмен береді.

Жеке құбырлардың ширма жазықтығынан шығып кетпеуі үшін ширма құбырларын екі деңгейде биіктік бойынша байлап қояды, ол қатардағы екі шеткі құбырды және лента сыртындағы горизонталды соңғы көтеру қатарын екі жағынан біріктіреді (сурет 30, б) . Горизонталды аймақта бұл құбырлар өз ара проставкамен байланысқан және бір жазықтықтағы басқа құбырларды қатаң бекітеді.

а - бірқатарлы;

б - екіқатарлы;

в - төртқатарлы;

г - көпқатарлы(ленточный) .

Сурет 29. Бу қыздырғышының конвективті оралым типтері

а - бірқатарлы;б - екіқатарлы;в - төртқатарлы;г - көпқатарлы(ленточный) .Сурет 29. Бу қыздырғышының конвективті оралым типтері:

а - пештен шыққанда ширманың орналасуы;

б - ширма құбырының байламы; в -бүтін ширма көрінісі;

1 - кіріс коллектор;

2 - шығыс коллектор;

3, 5 - жоғарғы және төменгі деңгейдің байлауыш құбырлары;

4 - ширма құбырлары

Сурет 30. Ширмалар бу қыздырғышының орналасуы және құрылымы

Ширмалық бу қыздырғыштар радиациялық конвективті бетке жатады және олардың жылу қабылдағыштығы қызған газдар мен от ядросының радиациялық сәулеленуінен және ширма көлеміндегі конвективті жылу алмасу үлесінен құралады. Себебі газдар ширманы ұзынан және көлденеңінен 5…8 м/с жылдамдықпен шайып жатады. Ширма бу қыздырғыштары бу қыздырғыштың барлық жылу қабылдағыштығының 30…40 % құрайды. Соңғы кездері ширмалар жылтыр емес, желбезекті құбырлардан жасала бастады, себебі ортасына поставка қойылған жылтыр құбырлар тұтас ширманы құрайды (сурет 30, в) . Бұндай ширмалардың ластануы төмен, сыртқы қалдықтардан оңай тазартылады, ширма құбырлары ранжирден шықпайды және горизонталды тұтас ширмалар қатты жазық жүйе болғандықтан аралық тіреу орнатуды қажет етпейді.

Радиациялық бу қыздырғыштар қабырғаға арналып жасалады, оларды жылу ағыны төмен пештің жоғарғы бөлігіне орналастырады. Барабанды бу қазадығының радиациялық бу қыздырғышы пештің төбесіне орналасады, егер бұл аздық етсе оны вертикалды қабырғаларға да орналастырады (сурет 31) .

Қабырғадағы қыздырғыштар пештің толық биіктігіне сәйкес панель түрінде орындалады (экранды буландырғыш құбыр орнына), алайда олар сенімсіз себебі металдан буға жылу беру қайнап жатқан сумен салыстырғанда төмен. Қабырға қыздырғышының метал құбырлары қысым төмендетілген жағдайда ауыр режимде жұмыс істейді себебі құбырдағы бу шығыны төмендейді. Сондықтан қыздырғыштың радиациялық панелдері қажет болған жағдайда пештің жоғарғы бөлігінде экранды құбыр үстіне орналастырылады.

Тура ағынды бу қазандығында бу қыздырғышының радиациялық беттері әдетте пештің жоғарғы бөлігін, төбені және газ ағынының горизонталды қабырғаларын толықтай алады.

1- барабан;

2 - қыздырғыштың қабырғаға ілінетін радиациялық панелі;

3 - жанғышқа арналған құбыр айырымы;

4 - төбеге ілінетін бу қыздырғыш;

5 - ширма тәріздес бу қыздырғыш;

6 - қыздырылмайтын құбырлар;

7, 8 - қыздырғыш пакетінің вертикалды және горизонталды оралымдары;

9 - ілінетін құбырлар;

10 -қыздырылған бу камерасы.

Сурет 31. Табиғи циркуляциясы бар жоғарғы қысым қазандығындағы будың қозғалыс сызбасы

Қуатты энергетикалық блоктарда будың аралық қыздырылуы қолданылады. Бу турбинасының цилиндірінен келетін будың төмен гидравликалық қысымын ескере отырсақ (3…4 МПа), аралық бу қыздырғыштарының қарсылығы төмен болуы тиіс (0, 2…0, 3 МПа) . Бұл будың массалық жылдамдығын шектейді және оның шектік көлемі үлкен болған жағдайда құбыр диаметрінің үлкен болуын талап етеді (44…54 мм) бұл қабырғадан буға жылу берілу коэффициентін төмендетеді. Ішкі жылу берілу коэффициентінің төмен мәндері әсіресе оның шығыс бөлігінде бір қатар жағдайда ерітілген болат температурасының шектен тыс артуын туғызады. Беріктікті қамтамасыз ету үшін мұндай бу қыздырғыш жылуы төмен зонада орналасқан (шығыстағы газ температуралары 850 °С артық емес) . Ішкі жылу алмасуды интенсификациялау үшін ішкі көлденең винті қырланған құбарларды пайдалануға болады. Мұндай құрылым ішкі жылу алмасу бетін арттырып, ағын турбулентілігін көбейтеді.

Бу қыздырғыштарының жоғары және шектік бу қысымы жағдайында жылу қабылдауы жоғары болғандықтан (35 % және қазандық бетінің жылу қабылдауы жалпы), оны кешенді түрде орындайды және үш тәсілдіде қамтиды (радиациялық, радиациялы қабырғалық, жартылай радиациялық ширмалық немесе ленталық және оралымды конвективті) . 31 суретте мұндай кешенді бу қыздырғышының жоғары қысым қазандығына арналған бастапқы нұсқаларының бірі көрсетілген.

Металл беттердің жұмысының сенімділігін қамтамасыз ету үшін радиациялық бу қыздырғыш жағу аймағына орналасатындығын ескеру қажет, мұнда жылу ағындары жоғары және оның әртектілігі құбырдың сыртқы бетінің температурасы оның ішіндегі бу температурасынан жоғары болуын және жеке құбырларда орташа есепке қарағанда температуралардың жоғары болуын анықтайды.

Сондықтан бу қыздырғышының қарапайым радиациялық бөлігі бу қыздырудың бастапқы этапында пайдаланылады, бұл кезде оның температурасы төмен және металды пайдалану шарттары оңтайлы. Соынмен қатар жоғары және орташа жылу қысымымен газ ағыны температураларының әр тектілік жағдайында бу қыздырудың орташа зонасында орналасатын жартылай радиациялық беттер жұмыс істейді. Қыздырудың соңғы кезеңі оралымды конвективті пакеттерде жүзеге асырылады, олар газ бен жылу ағындарының төмен температурасы аймағында орналасады, алайда шығыстағы температура қысымы 200…250 °С, олай болмаған жағдайда сапалы болаттан жасалған пакет беті тым үлкен.

Бірінші конвективті (суық) пакер әдетте газдардың төмен температурасы аймағында орналасады, бұл пакетті орындауда арзан көміртекіт болатты пайдалануға мүмкіндік береді (қабырға температурасы t _СТ <450°С) .

2 Су экономайзерлері

Эконамайзерлер конвективті шахтадағы горизонталды айналым бу қыздырғыштары сияқты жасалады және оларды кез келген жұмыс қысымында қолданылады.

Жылу алмасуды интенсификациялау үшін және оралымдардың ластануын төмендету үшін экономайзерді диаметрі кіші болат құбырлардан жасайды: сыртқысы 28…32 мм, қалыңдығы 2, 5…3, 5 мм. Оралымдардың ұштары басқа қыздыру беттеріндегі сияқты кіріс және шығыс коллекторларымен біріктірілген (сурет 32, а) . Тығыздығы төмен бу қазандықтарында газ тығыздығын қамтамасыз ету үшін (құбыр және орағыш арасындағы тесіктер арқылы газ құбырына ауаның араласуын есептемегенде) және жылу шығынын азайту үшін кіріс және шығыс коллекторлары жылу оқшаулағыш камераларға орналастырылған (сурет 32, б), ал пакеттегі құбырдың берілген қадамдары қосымша тіреумен қамтамасыз етіледі, олар арнайы ауа суытқыш бағанға бекітіледі, ол бағандар газ құбырының ішінде орналасады және экономайзер ораламынан қысымды азайтады (сурет 32, б, в) .

Газы тығыз қазандықтарда газ құбыры ішінде эконамайзер ораламына тіреу болатын коллекторлар орналастырылады (сурет 32, г) . Экономайзер құрылғылары шахматты тәртіппен орналастырылады, себебі жылу алмасу шарттары бойынша ұзынынан орналастыру тиімсіз.

экономайзердегі судың қозғалысы - жоғарыға бағытталған, бұл қызған кезде пайда болған газдардың еркін шығып кетуін қамтамасыз етеді және қажет болған жағдайда судың қайнауынан жиналған экономайзердегі судың буын еркін шығаруды қамтамасыз етеді. Жөндеудің және пайдаланудың тиімділіг үшін экономайзердің беті жану өнімдерінің шығыс бойымен 1 м дейінгі биіктікте орналасатын пакеттерге бөлінген. Пакеттер арасындағы қашықтық 650…800 мм.

1 - конвективті шахта орағышы; 2 - құбырлы оралымдар; 3 - коллектор; 4 - камераның жылу оқшаулағыш құрамы; 5 - метал қабат; 6 - отқа төзімді жақпа; 7 - тіреуіш баған; 8 - тіреуіш стойка, 9 - мембраналы проставка; 10 - мембрананы орналастыру шегі.

Сурет 32. Экономайзер пакетінің жалпы көрінісі

Электр станцияларында ауыз су қазандыққа жіберілгенге дейін регенеративті қыздырғыштарда турбинадағы бу 215…270 °С есебінен қыздырылады. Бұл экономайзердің бетін азайтады.

Экономайзердің коллеторлары әдетте конвективті шахтаның кіші (бүйір) қабырғасы жағынан орналастырылады. Экономайзер құбырларындағы судың массалық жылдамдығы 500…600 кг/(м ² ·с) кем болмауы керек, ал экономайзердің қайнаған бөліктерінде 800…1000 кг/(м ² с) . Қажетті қозғалыс жылдамдығын қамтамасыз ету үшін, параллельді қосылған құбырлардың саны анықталады жәнеде олардың коллекторларға жалғанған шарттары бойынша, экономайзер пакеттеріндегі параллельді су ағынының саны анақталады (әдетте 2…4 ағын болады) .

Жылу алмасуды интенсификациялау және пакеттердің ықшамдығын арттыру үшін түзу аймақтардағы жылтыр құбырларды қалыңдығы 3…4 мм. болат проставкалар арқылы дәнекерлеу керек. Осылайша, мембранды экономайзердің пакеттері алынады (сурет 32, г) . Мембранды экономайзердің газ құбыры кішірек және де проставкалар бетінің жылу қабылдағыштығының есебінен жылтыр құбырлардың шығыны 25…30 % азаяды. Сонымен қатар, мұндай экономайзер дистанционды тіреулерді қажет етпейді, құрылымы жағынан мықты және коллекторларғы тіреледі.

3 Ауа қыздырғыштыр

Ауа қыздырғыштар құрылымы бойынша құбырлы (рекуперативті) және пластиналы (регенративті ) болады.

Рекуперативті ауа қызғыштардың құбырлы қыздыру беті тұрақты, қозғалыссыз және олар арқылы қыздырылған ауағы үздіксіз жану өнімдеріне жылу беріледі.

Регенеративті ауа қыздырғыштардың пластиналы қыздыру беті айналады және кезек кезек жану өнімдерімен ауамен шайылады, олар қыздырылған ауаға жылуды бере отырып, бірінші қызады кейіннен суиды.

Ауа қыздырғыштарда қыздырушы жану өнімдері және қыздырылған ауа арасындағы төмен температуралы қысыммен жұмыс істейді және қазандықтардың басқа беттерімен салыстырғанда жылу алмасу коэффиценті төмен. Осылайша, ауа қыздырғвыштың қыздыру беті су бу жолының барлық элементтерінің қыздыру беттерінің қосындысынан көп және күшті болктар қазандықтары үшін жүздеген мың шаршы метрді құрайды.

Құбырлы ауа қыздырғыш (ҚАҚ) вертикалды орналасқан құбырлы жүйесі бар (сурет 33), олар сыртқы диаметрі 30…40 мм қабырға қалыңдығы 1, 2…1, 5 мм болат құбырлардан жасалған. Құбырлар түзу вертикалды және олардың ұштары құбыр тақтасына жапсырылған, олар шахматты ретпен орналастырылған.

Құбырлардың ішінде жану өнімдері қозғалады, олардың жылуы құбырлар арасында қозғалатын ауаға беріледі. Ауаның қиылысқан тоғын жасау үшін құбыр жүйесі биіктігі бойынша аралық қабырға - тақтаймен бірнеше жолдарға бөлінеді; бұрылыстарда ауа өткізгіш қораптар орналасады. Ауа қыздырғыштарының бүйір қабырғалары тығыз болаттан жасалған. Төменгі құбыр тақтайы қазандық каркасымен жалғасқан металл рамаға бекітіледі.

Құбырлар қызған кезде кеңейеді, бұл жағдайда жоғары құбыр тақтайы жылжуы мүмкін, сонымен қатар периметрі бойынша линза компенсаторы орналастырылғандықтан газ құбырының тығыздығын қамтамасыз етеді (сурет 33) .

Құбырлы ауа қыздырғыш жеке шаршылар (секция) түрінде жасалады, ол тасымалдау мен монтажға ыңғайлы және газ құбырының барлық бөліктерін толтырып тұрады. Секцияның құбыр тақтайлары өзара линза компенсаторымен тығыздалады.

Ауа қыздырғышқа ауа ені бойынша кең жағымен бір ағынмен жіберіледі (сурет 33) . Бұндай сызба бір ағынды деп аталады.

1 - болат құбырлар; 2, 6 - жоғарғы және төменгі құбыр тақтайлары; 3 - жылу компенсаторы; 4 - ауа өткізгіш қорап; 5 - аралық құбыр тақтайы; 7 - тіреуіш колонналар; 8 - горизонтальды балкалар.

Сурет 33. Құбырлы ауа қыздырғыштың құрылымы

Ауа бойынша екі ағынды сызба (сурет 34, а) жүріс биіктігін азайтады, ағын санын арттырады және сәйкесінше температура қысымын арттырады. Қазндықтың қуаттылығы жоғары болғанда ауаның көп ағынды сызбасына ауысады (сурет 34, б) . Жылу берілудің төмен коэффициентіне 15…20 Вт/(м ² К) және газ және қыздырылатын ауа және газ арасындағы төмен температура қысымына байланысты (50…80 °С) құбырлы ауа қыздырғыш үлкен жылу алмастырғыш бетіне және үлкен көлемге ие, әсіресе қазандық қуаттылығы үлкен болған жағдайда.

Газ жолы бойында экономайзер мен жылу қыздырғышты ізбе із орналастырғанда: конвективті шахтаны бір сатылы бет компоновкасында ауаны қыздыру температурасына шектеу пайда болады.

Ауаның массасы мен жылу сыйымдылығы газ ағынындағы көрсеткіштерден төмен болғандықтан ауа температурасының артуы газ температурасының төмендеуінен көп болады, ауа қызған сайын газ бен бу температураларының айырымы азайады. Ауа қыздырғышта ауаны қыздырудың шектік температурасы газ ауа температураларының минималды айырымында қол жеткізіледі Δt = 30°С және 250…320 °С құрайды ( 300…320°С мәнедері Δt _ВХ = θ _УХ - t' _{В. П} ≈ 100°С болатын газ қазандықтары мен отынына қатысты) .

Ауаны ондан да жоғары температурада қыздыру үшін (350…450°С) құбырлы ауа қыздырғыштар екі сатылы етіп жасалынады, екінші саты ауа қыздырғышта экономайзер деңгейінен биік жоғары температуралы газдар аймағында орналастырылады (сурет 34, в) . Сол арқылы газ ауа температураларының бастапқы айырымы артады, ары қарай ауаның қызуын қамтамасыз етеді және ауа қыздырғыштың екінші сатысының көлемін азайтады.

1 - болат құбыр ; 2, 6 - жоғарғыжәне төменгіқұбырлы тақталар; 3 - жылулық кеңею компенсаторы; 4 -ауаөткізгіш қорап ; 5 -аралық құбыр тақтасы; 7 -тірек колонналары; 8 -көлденең бөрене.

сурет 34. Конвектівті шахта

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.